源/测量单元仪器的LAN接口控制

2014-03-22赵俊岩

计量技术 2014年4期

赵俊岩

(中国人民解放军92601部队，湛江 524009)

0　引言

随着电子设备的复杂程度不断加大，对其生产和调试过程中使用的电源也提出了更高的要求，由此源/测量单元仪器应运而生。GS610 Source Measure Unit是一款源/测量单元仪器的代表，他可作为恒定电压源/恒定电流源、扫描电压/电流源、脉冲发生器、任意波形发生器，并具有输出的同时测量电压/电流/电阻的功能，其实质是在单台仪器中整合了恒定电压源、恒定电流源、电压表、电流表以及在这些功能之间自由切换的能力。该类仪器在工业、测试、制造和教育等行业中有着大量的应用。这类仪器均将LAN接口作为标准配置，就如何通过其LAN接口实现远程控制方面的内容，在说明书中涉及到的非常少，且描述不详细，这给使用者带来了不少的麻烦，针对这种现状结合我们的应用情况，下面就涉及到的技术问题进行一下探讨，希望能给读者带来一些益处。

1　源/测量单元仪器连接方式

对于源/测量单元仪器要连接到 DUT(被测设备)上，可以选择二线或四线制连接类型。如果要简化连接，可使用二线制连接，只连接OUTPUT端子。要进行四线制连接，即同时使用OUTPUT和SENSE端子，将OUTPUT和SENSE线同时连接到DUT的端子，这样可以最大程度地减少由测试引线或电缆的残余电阻造成的测量误差，此连接对于低电阻测量和高电流测量有效。源/测量单元仪器测试连接方式示意图如图1所示。从图中可以看出通过将电流表串联在回路和将电压表并联在回路，分别测量得到电压输出时的回路电流，电流输出时的回路电压，以及通过得到的电压和电流计算得到回路电阻，由此将该类仪器称为源/测量单元仪器。

图1　源/测量单元仪器测试连接方式示意图

2　LAN连接及参数设置

2.1　连接到 LAN

GS610支持站点LAN连接，站点LAN是一种局域网，通过支持LAN的仪器和计算机通过路由器、集线器和/或交换机连接到网络，如图2所示，它适用于大型、集中管理的网络，并提供如DHCP和DNS服务器等服务。GS610还支持一对一的连接，如图3所示，但不支持直接利用网线实现仪器与计算机一对一的连接，这一点要特别注意，否则仪器设备通讯无法实现。

图2　GS610与100BASE-TX网络连接

图3　GS610与PC连接

2.2　LAN参数设置

在利用LAN接口对源/测量单元仪器进行远程控制时，对其IP地址、子网掩码和默认网关等参数，应根据网络情况进行必要的设置。设置时点击仪器前面板上的“MISC”→“ Remote I/F” →“LAN”→选择“DHCP”为“On ”或“Off”( DHCP为动态主机配置协议，是向网络上的设备自动分配动态IP地址的协议)。一般而言，DHCP是配置GS610通过LAN接口进行远程通信最简单的方法。将DHCP选择为On，将使用DHCP自动分配IP地址。仪器在出厂时LAN设置已配置为使用DHCP服务器，从网络自动获取IP地址。请注意，这可能需要1min时间，DHCP服务器将通过动态DHCP服务器注册仪器的主机名。而后，就可使用主机名或IP地址与仪器进行通讯。

在自研自动测试系统中需要将DHCP选择为Off，而后，手动设置“IP Address”、“Subnet Mask”和“Default Gateway”参数，其设置过程是按相应的键后，利用仪器前面板右边的数字键盘输入相应的值即可。他们的具体内容如何完全取决于网络配置情况。

手动设置的效果如何，可以使用National Instruments公司的 Measurement & Automation Explorer(通常简称MAX)实用程序，添加GS610仪器并进行连接验证。要添加仪器请运行“MAX”程序→“我的系统”→“设备接口”→“网络设备”→“Create New VISA TCP/IP Resource”→选择“Manual Entry of Raw Socket”，在“Hostname or IP address”框输入“196.254.2.40”，在“Port Number”中输入“7655”后，按“Validate”键，注意如果操作不成功会弹出“位置信息不足或系统中不存在该设备或资源”信息，若操作成功的话会弹出“Success open a VISA session to TCPIP0::196.254.2.40:7655::Socket”信息。现在可以使用MAX中的“Open VISA Test Panel”与仪器通讯，或使用各种编程环境对仪器进行编程，还可以使用计算机上的 Web 浏览器连接仪器。其中“Port Number”的值为“7655”，是该仪器的默认值，使用者不能修改，仪器使用说明书中也没有关于它的描述，只能运行内置Web服务器后，在Status项中观看到，如果他的值不是7655的话操作不会成功，后续的工作根本无法进行，这一点使用者要特别注意。

Port Number端口是实现网络通讯的地址端口，用于SCPI套接口服务，即可用于发送和接收ASCII/SCPI命令、查询和查询响应。由于GS610仪器端口号不可变，所以，网络上只能对其一台仪器进行控制，而类似的Agilent B2900产品允许同时建立最多四个仪器连接。

3　通过 LAN接口进行控制

3.1　使用仪器内置Web服务器控制仪器

在IE浏览器地址中输入169.254.2.40IP地址，而后，在主网页点击“Remote Panel”，出现如图4所示的界面。在该界面中点击相应的键，就像操作本地实物仪器一样远程快速轻松地设置输出信号和执行相应的测量。例如点击界面上的“OUTPUT”键，就可以控制仪器有无信号输出。该方法利用了GS610源/测量单元仪器内置的Web服务器功能，这样可以方便地和GS610进行远程通讯，而无需驱动程序和设计程序。但是如果构建自动测量系统的话，上述方法存在很多不便，有必要和必须自己设计程序，这就是下面需要探讨的问题。